Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лабораторная работа №13. Измерение параметров цепей мостовым методом - файл


скачать (104.2 kb.)


Лабораторная работа №13.

Измерение параметров цепей мостовым методом.
1.1. Цель работы: Изучить измерение параметров цепей мостовым методом.
1.2. Основные теоретические положения.

1.2.1. Мостовая схема — схема соединения элементов электрической цепи (сопротивлений, выпрямительных диодов и т.д.), характеризующаяся наличием мостовой ветви между двумя точками схемы, не соединенными непосредственно с источником электрической энергии. В основу мостовой схемы положена схема моста Уитстона.

Классический одинарный мост постоянного тока (мост Уитстона) состоит из сопротивлений R1, R2, R3, R4,, соединенных между собой, как показано на рисунке 1. Сопротивления, составляющие схему моста, называются плечами моста. Одно из этих плеч является неизвестным измеряемым сопротивлением. Оставшиеся три должны быть известными, причем, по крайней мере одно из них должно быть регулируемым. В одну из диагоналей моста (между точками а, b) включен источник питания, во вторую (между точками с, d) - измеритель тока И, являющийся чувствительным гальванометром с нулем посредине (нуль-индикатор).



Рисунок 1 - Мост Уитстона

 

Для расчета разветвленных электрических цепей постоянного тока широко используются два правила Кирхгофа. Первое правило Кирхгофа относится к узлам электрической цепи, т. е. к точкам, в которых сходятся более двух проводников.



Направление токов на участках контура выбираются произвольно. Далее выбирается определенное направление обхода замкнутых контуров (по часовой стрелке или против нее). Токам и ЭДС в ветвях контура приписываются знаки плюс, если их направление совпадает с выбранным направлением обхода контура и минус, если их направление противоположно направлению обхода. За направление ЭДС принимается направление от минуса к плюсу внутри источника (т.е. направление повышения потенциала внутри источника или направление движения положительных зарядов внутри источника под действием сторонних сил).

Уравнение может быть составлено для всех замкнутых контуров, которые можно выделить мысленно в данной разветвленной цепи. Однако независимыми будут только уравнения для тех контуров, которые нельзя получить наложением других контуров друг на друга. Иначе говоря, в каждый новый контур должна входить хотя бы одна новая ветвь, не входившая ни в один из ранее использованных контуров. Таким образом составляется система алгебраических уравнений, число которых равно числу независимых контуров минус единица. Данная система решается совместно с уравнениями для узлов.

Пока величина Rx изменяется в пределах одного десятичного порядка (декады), сопротивления R2 и R3 остаются постоянными. Постоянным при этом остается и отношение R2/R3. При переходе к соседней декаде одно из этих сопротивлений или оба они изменяются таким образом, чтобы отношение R2/R3 возросло или уменьшилось в 10 раз. Так, при переходе от декады (1,00 – 10,00)*103 Ом к декаде (1,00 – 10,00)*104 Ом отношение R2/R3 возрастет в 10 раз. Регулируемое сопротивление обычно остается одним и тем же.

Следует отметить, что определенное таким методом неизвестное сопротивление Rx включает в себя не только подлежащее измерению сопротивление Rx, но и сопротивление подводящих проводов и всех контактов между точками а и с , т.е. является полным сопротивлением плеча ас. Поэтому четырехплечный (одинарный) мост применяется для измерения только относительно больших сопротивлений (не ниже 1-10 Ом). В этом случае величина измеряемого сопротивления значительно больше сопротивления соединительных проводов и контактов. Для измерения малых сопротивлений используется так называемый двойной мост.

Рассмотренный тип моста (постоянного тока) пригоден для измерения активных сопротивлений. При включении индуктивности мост постоянного тока измерит сопротивление проволоки, из которой она изготовлена, а не индуктивность. Конденсатор вообще практически разрывает цепь, так как его сопротивление, равное сопротивлению изолятора, чрезвычайно велико. Однако переменный ток проходит через конденсатор и катушку. Поэтому мостовой метод может быть применен также и для определения С и L, только в этом случае питание моста должно осуществляться от источника переменного напряжения. Такие мосты носят название мостов переменного тока. Обычно используется ток, величина которого изменяется во времени по закону синуса или косинуса. Изменение абсолютной величины тока связано с изменением модуля средней скорости направленного движения (дрейфа) носителей заряда. Изменение знака тока связано с изменением направления вектора скорости упорядоченного движения (дрейфа) носителей тока на противоположное.




Скачать файл (104.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации